f 平面上热带气旋外尺寸扩张的解析模型
大气与海洋物理
2023-10-23 v1
摘要
已知热带气旋在 平面上会扩张至平衡尺寸，但这一扩张过程尚未被理解。本研究提出了一个 平面上热带气旋尺寸扩张的解析模型。从概念上讲，风暴扩张是因为潜热与辐射冷却之间的不平衡驱动了侧向入流，从而输入绝对涡度。体积积分潜热随尺寸增长的速度慢于辐射冷却，因此风暴向平衡尺寸扩张。预测的扩张率由风暴尺寸与其平衡值 () 之差对一个由环境决定的时间尺度 （ 天）的比值给出。若给定常数 （也可由环境估算），该模型完全可预测。该模型成功捕捉了在一系列改变潜在强度和 的数值模拟实验中尺寸演化的一阶特征。模型对侧向入流速度和扩张率随潜热率变化的依赖关系的预测也与数值模拟吻合良好。该模型为理解自然界风暴尺寸动力学提供了有益的基础。
引用
@article{arxiv.2310.13126,
title = {An analytical model for tropical cyclone outer-size expansion on the f-plane},
author = {Danyang Wang and Dan Chavas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13126},
year = {2023}
}